SU1673174A1 - Сепаратор дл разделени трехфазных систем - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  очистки газа твердых и жидких флотирующихс  включений и может быть широко использовано в химической, микробиологической и других отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  увеличение эффективности сепарации от флотирующихс  частиц. Очистка загр зненного газа осуществл етс  путем контактировани  его с жидкостной пленкой, транспортирующейс  по обеим сторонам поверхности цилиндрических труб 4. При стекании жидкостной пленки в распределительные камеры 7, происходит осветление жидкости от флотирующихс  включений, которые флотируютс  и через каналы 8 по козырькам 9 поступают на дно корпуса 1 сепаратора. Таким образом, в процессе очистки (сепарации) посто нно используетс  жидкость с малой концентрацией флотирующихс  включений. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к сепараторам дл  разделени  трехфазных систем пара (газа ), жидкости и флотирующихс  частиц и может быть использовано в химической, нефт ной и других отрасл х промышленности , в частности, при сепарации воздуха выход щего из ферментера дл  выращивани  кормовых дрожжей от капель жидкости (питательное сусло) и микроорганизмов (дрожжей ).

Цель изобретени  - повышение эффективности сепарации флотирующихс  частиц .

На чертеже представлен общий вид сепаратора дл  разделени  трехфазных систем .

Сепаратор дл  разделени  трехфазных систем содержит корпус 1 со штуцерами дл  ввода газа 2 и вывода шлама 3, внутри которого установлены контактные устройства, выполненные в виде цилиндрических труб 4, в верхней части которых размещены се- парационные элементы 5, а в нижней - узлы распределени  жидкости и газа 6. По длине снаружи труб 4 размещены распределительные кольцевые камеры 7, снабженные каналами 8 слива и направл ющими козырьками 9 под ними, а в верхней части снаружи труб коаксиально установлены улавливающие стаканы 10. образующие кольцевой зазор 11. На поверхности стакана 10 установлен штуцер 12 дл  подвода жидкости. Камеры 7 размещены с зазорами 13 к трубам 4. При этом отношение длины

О

XI со

VJ -N

Li, заглубленного в стакан 10 участка трубы 4 к общей длине L трубы 4 составл ет , 1-0,4.

Сепаратор дл  разделени  трехфазных систем работает следующим образом.

Загр зненный газ через штуцер 2 поступает в корпус 1 сепаратора, а затем проходит в цилиндрические трубы 4, подхватывает жидкость из распределител  жидкости и газа 6 и транспортирует ее в виде тонкой жидкостной пленки. При этом происходит интенсивна  очистка газа от твердых включений. На выходе из цилиндрической трубы 4 очищенный газ, жидкостна  пленка и капли жидкости поступают в сепарационный элемент 5, где осуществл етс  отделение жидкости от очищенного газа , при этом жидкость поступает в улавливающий стакан 10, а очищенный газ удал етс  из сепаратора. Из улавливающего стакана 10 жидкость с твердыми флотирующимис  включени ми в ней поступает в кольцевой зазор 11, где, сформировавшись в жидкостное кольцо, стекает затем в виде волновой жидкостной пленки по наружной поверхности цилиндрических труб 4. После этого жидкостна  пленка поочередно сливаетс  в жидкость распределительных камер 7, образу  в них флотирующие пузырьки воздуха, которые собирают флотоконцент- рат, образу  в верхней части камер 7 сгущенную суспензию (шлам), который через каналы 8 дл  удалени  шлама поступает на направл ющие козырьки 9, а затем сливаетс  на дно корпуса 1 сепаратора и отводитс  из него через штуцер 3. Приток свежей жидкости осуществл етс  через штуцер 12.

Таким образом, размещение в верхней части цилиндрических труб улавливающих стаканов, размещени  по длине труб камер с каналами дл  удалени  шлама и направл ющими козырьками позвол ет снизить энергозатраты и повысить эффективность сепаратора, что снижает себестоимость выпускаемого продукта, улучшает экологию окружающей среды.

Очистка жидкости от твердых включений происходит за счет флотации включений в полости распределительных камер, которые скапливаютс  (концентрируютс ) в верхнем слое жидкости, размещенной в камере . Флотаци  (подъем пузырьков воздуха и твердых включений в жидкости) осуществл етс  за счет внедрени  воздуха в жидкость , размещенную в распределительных камерах, волновой поверхностью жидкостной пленки, стекающей по наружной поверхности цилиндрических труб и вообще на всем прот жении контакта газа с пленкой жидкости.

Таким образом, в распределительных камерах происходит разделение суспензии на осветленную жидкость и шлам, вследствие чего в стекающей и поднимающейс 

жидкостной пленке не происходит нарастани  концентрации включений, что обусловливает устойчивое движение жидкостной пленки и предотвращает забивание сепара- ционного устройства.

Наличие каналов 8 дл  удалени  шлама

и направл ющих козырьков 9 обеспечивает посто нное удаление шлама из камер и предотвращает попадание шлама с вышерасположенной камеры на нижерасположенной камеры на нижерасположенные, что обеспечивает работоспособность сепаратора .

Соблюдение отношени  длины участка цилиндрической трубы, размещенного в

улавливающем стакане U к длине цилиндрической трубы L, равного U/L 0,1 - 0,4 позвол ет обеспечить в улавливающем стакане столб жидкости (гидрозатвор), устран ющий прорыв газа через кольцевой зазор , образованный улавливающим стаканом и наружной поверхностью цилиндрической трубы, что обеспечивает работоспособность аппарата и направл ет газ во внутреннюю полость цилиндрических труб,

обеспечива  тем самым транспортировку жидкости по внутренней поверхности труб 4.

Установлено, что с целью получени  эффективности очистки 99-99,8% длина цилиндрической трубы должна быть равна 1,5 - 3 м в зависимости от расхода газа и его запыленности.

Тогда высота гидрозагвора U может варьироватьс  в зависимости от сопротивлени  в следующем диапазоне 0,15-1,2 м.

При выполнении соотношени  L i/L 0,1, высота гидрозатвора становитс  менее 150 мм вод.ст., что  вно не достаточно дл  удержани  газа в корпусе 1, аппарат становитс 

не работоспособным.

Выполнение отношени  ,4 не целесообразно , так как неоправдано увеличиваетс  длина U, котора  становитс  более 1,2 м, что уменьшает рабочую зону очистки

и снижает эффективность.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сепаратор дл  разделени  трехфазных систем, содержащий корпус с контактными устройствами в виде цилиндрических труб, выполненных в нижней части с узлами распределени  жидкости и газа, а в верхней части - с сепарационными элементами, о т- личающийс  тем, что. с целью повышени  эффективности сепарации флотирующихс  частиц из газа, он снабжен улавливающими стаканами, установленными коакси- ально снаружи с зазором к каждой трубе на уровне сепарационного элемента, и кольцевыми камерами, размещенными подлине с зазором снаружи каждой трубы и выполненными с каналами слива шлама в верхней части и направл ющими козырьками под ними, при этом отношение длины заглубленного в стакан участка каждой цилиндри- ческой трубы к общей длине трубы составл ет 0.1 - 0.4.

   Шла